本發(fā)明屬于建筑材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加速，建筑業(yè)也快速發(fā)展，與此相伴的是建筑垃圾日益增多，大量建筑垃圾不僅占用了土地，而且也給人類生活環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年會(huì)新增建筑垃圾4000多萬噸，建筑垃圾的數(shù)量已經(jīng)占到城市垃圾總量的1/3以上，其中混凝土建筑垃圾又占到了建筑垃圾的40％以上。這種現(xiàn)象已經(jīng)得到了全社會(huì)的廣泛關(guān)注。建筑垃圾的長期堆存不僅浪費(fèi)土地資源，容易產(chǎn)生安全隱患，不利于資源的可持續(xù)發(fā)展和資源的回收再利用；而且建筑垃圾的堆放還會(huì)對水資源造成污染，影響到空氣質(zhì)量，進(jìn)而直接影響到人類的生活環(huán)境。每年工業(yè)燃煤產(chǎn)生鋼渣約2-4億噸，利用率低且主要以低端利用為主，給環(huán)境問題帶來了巨大的考驗(yàn)，成為急待解決的問題。建筑垃圾經(jīng)破碎、粉碎、過篩等處理后，可以獲得建筑垃圾粉料，其SiO2、Al2O3含量較高，具有再生利用的價(jià)值；而鋼渣的主要成分是鈣、鐵、硅、鎂等的氧化物，其CaO、SiO2、Al2O3含量也較高。因此，建筑垃圾和鋼渣均滿足產(chǎn)生堿激發(fā)膠凝材料反應(yīng)的條件，兩者混合利用還能形成組分含量的互補(bǔ)。目前堿激發(fā)鋼渣建筑垃圾在應(yīng)用方面研究較少，尤其在板材制品的應(yīng)用上仍處于空白。因此，進(jìn)一步尋求更理想的建筑用堿激發(fā)鋼渣建筑垃圾板材成為現(xiàn)實(shí)所需。
專利CN201310699108.X公開了一種地聚物-聚合物復(fù)合板材及其制備方法。包括樹脂膠液12-18份；濃堿液59-66份；建筑垃圾30-40份；粉煤灰30-40份；水泥30-40份；玻璃纖維0.5-1份；界面增強(qiáng)劑3-5份。方法包括：1)建筑垃圾粉煤灰的粉碎及篩分；2)地聚物-聚合物復(fù)合材料的混配：將樹脂溶于苯甲醇中，加入乙二胺，形成樹脂膠液；制備濃堿液；在濃堿液中逐漸加入建筑垃圾和鋼渣，持續(xù)攪拌下依次加入水泥、玻璃纖維、界面增強(qiáng)劑、樹脂膠液，既得地聚物-聚合物復(fù)合材料；3)地聚物-聚合物復(fù)合板材的成型：將地聚物-聚合物復(fù)合材料澆入模具內(nèi)，然后將模具轉(zhuǎn)入干燥箱中干燥，冷卻后取出制品。該地聚物-聚合物復(fù)合板材使用樹脂基復(fù)合材料，韌性有余、剛性不足，存在強(qiáng)度較低、耐老化性能差等缺陷，只能局部應(yīng)用于山體滑坡地帶表面硬化等方面；激發(fā)劑使用大量的濃堿、強(qiáng)堿溶液，存在較大的安全生產(chǎn)隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材及其制備方法。
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布；
所述的面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾100-400份，堿性激發(fā)劑1-26份，水20-50份，木屑3-20份，聚丙烯纖維0.1-1.2份；
所述的中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾200-600份，堿性激發(fā)劑1-22份、水20-35份、木屑5-50份。
所述面層和中料層材料中，所述鋼渣比表面積≥350cm2/g。
所述堿性激發(fā)劑為石灰、鈉水玻璃和二水石膏中的一種或幾種復(fù)合配制而成。
所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾80％-95％、0.09mm以下建筑垃圾5％-20％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾8％-20％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾20％-35％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾25％-40％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾30％-50％。
所述木屑尺寸為0.18mm-4mm。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾(按照上述粒徑的建筑垃圾分為不同規(guī)格)；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌5-10分鐘；所述溶液為水，粉體為鋼渣，建筑垃圾，粉煤灰，堿性激發(fā)劑，聚丙烯纖維；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在0.5-5MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度20-50℃，相對濕度70-90％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)1-3天。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明原料采用工業(yè)廢渣和建筑垃圾，具有固廢利用率高、價(jià)格低廉，成本低的特點(diǎn)，并且充分利用鋼渣和建筑垃圾的潛在水化活性，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。0.09mm以下建筑垃圾作為細(xì)粉摻合料與鋼渣混合利用形成組分含量的互補(bǔ)，增強(qiáng)材料強(qiáng)度性能和耐久性能，0.09mm以上不同規(guī)格的建筑垃圾以骨料形式存在，實(shí)現(xiàn)建筑垃圾的利用最大化。輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，具有耐磨高強(qiáng)、水化熱低、抗沖擊高，收縮率低，抗疲勞性好，抗碳化能力強(qiáng)，耐久性好等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于內(nèi)墻板和外墻板等建筑領(lǐng)域。該工藝具有工藝簡單、價(jià)格低廉、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，適合批量生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾258份，堿性激發(fā)劑12份，水35份，木屑12份，聚丙烯纖維1份。中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾420份，堿性激發(fā)劑18份、水30份、木屑25份。面層和中料層材料中，所述鋼渣的比表面積為400cm2/g。木屑尺寸為0.18mm-4mm。
所述堿性激發(fā)劑為石灰，鈉水玻璃和二水石膏以重量比1：1：1混合構(gòu)成。所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料成分為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾85％，0.09mm以下建筑垃圾15％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾15％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾25％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾30％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾30％。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌8分鐘；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在2MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度35℃，相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)2天。
本實(shí)施例制備的板材密度：1.5g/cm3；抗折強(qiáng)度：14MPa；抗沖擊性能：≥10KJ/m2；耐候性能優(yōu)異，防火阻燃。
實(shí)施例2
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾100份，堿性激發(fā)劑1份，水20份，木屑3份，聚丙烯纖維0.1份。中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾200份，堿性激發(fā)劑1份、水20份、木屑5份。面層和中料層材料中，所述鋼渣的比表面積為450cm2/g。木屑尺寸為0.18mm-4mm。
所述堿性激發(fā)劑為石灰，鈉水玻璃和二水石膏以重量比1：1：2混合構(gòu)成。
所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料成分為廢混凝土、廢磚和廢砂漿。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾80％，0.09mm以下建筑垃圾20％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾20％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾20％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾25％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾35％。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌5分鐘；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在5MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度20℃，相對濕度90％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)1天。
本實(shí)施例制備的板材密度：1.6g/cm3；抗折強(qiáng)度：15MPa；抗沖擊性能：≥10KJ/m2；耐候性能優(yōu)異，防火阻燃。
實(shí)施例3
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾400份，二水石膏30份，水60份，木屑20份，聚丙烯纖維1.2份。中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾600份，石灰25份、水40份、木屑50份。面層和中料層材料中，所述鋼渣的比表面積為380cm2/g。木屑尺寸為0.18mm-4mm。
所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料成分為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿中的一種或一種以上。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾95％，0.09mm以下建筑垃圾5％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾5％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾35％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾25％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾35％。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌10分鐘；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在5MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度50℃，相對濕度70％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)3天。
本實(shí)施例制備的板材密度：1.6g/cm3；抗折強(qiáng)度：13MPa；抗沖擊性能：≥10KJ/m2；耐候性能優(yōu)異，防火阻燃。
實(shí)施例4
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾258份，堿性激發(fā)劑12份，水35份，木屑12份，聚丙烯纖維1份，麥飯石粉2份。中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾420份，堿性激發(fā)劑18份、水30份、木屑25份。面層和中料層材料中，所述鋼渣的比表面積為400cm2/g。木屑尺寸為0.18mm-4mm。
所述堿性激發(fā)劑為石灰，鈉水玻璃和碳酸鈉以重量比1：1：1混合構(gòu)成。所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料成分為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾85％，0.09mm以下建筑垃圾15％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾15％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾25％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾30％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾30％。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌8分鐘；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在2MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度35℃，相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)2天。
本實(shí)施例制備的板材密度：1.0g/cm3；抗折強(qiáng)度：25MPa；抗沖擊性能：≥10KJ/m2；耐候性能優(yōu)異，防火阻燃。
實(shí)施例5
一種輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材，包括面層和中料層，在面層和中料層之間鋪設(shè)有玻璃纖維網(wǎng)格布。面層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾258份，堿性激發(fā)劑12份，水35份，木屑12份，聚丙烯纖維1份，青金石粉2份。中料層由下述重量份數(shù)的材料構(gòu)成：鋼渣100份，建筑垃圾420份，堿性激發(fā)劑18份、水30份、木屑25份。面層和中料層材料中，所述鋼渣的比表面積為400cm2/g。木屑尺寸為0.18mm-4mm。
所述堿性激發(fā)劑為石灰，鈉水玻璃和碳酸鈉以重量比1：1：1混合構(gòu)成。所述建筑垃圾為舊建筑物拆除垃圾和建筑施工垃圾，材料成分為廢混凝土、廢磚、廢大理石和廢砂漿。
所述面層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm-0.30mm建筑垃圾85％，0.09mm以下建筑垃圾15％。
所述中料層建筑垃圾包括以下重量百分比的組分：0.09mm以下建筑垃圾15％，0.09mm-0.18mm建筑垃圾25％，0.18mm-0.85mm建筑垃圾30％，0.85mm-4.0mm建筑垃圾30％。
上述輥壓成型鋼渣建筑垃圾板材的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：
(1)將建筑垃圾經(jīng)過大型破錘或破碎機(jī)破碎至100毫米以內(nèi)，然后用石料粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用多層分級篩篩分為不同規(guī)格的建筑垃圾；
(2)將面層物料和中料層物料按照溶液、粉體和木屑的順序依次加入攪拌機(jī)中攪拌8分鐘；
(3)將面層物料卸在涂有脫模劑的模板上，并在上面鋪設(shè)玻璃纖維網(wǎng)格布；
(4)將鋪設(shè)好的面層物料進(jìn)行輥壓成型，輥壓成型壓力控制在2MPa之間；
(5)將拌合好的中料卸在已輥壓的面層上，同時(shí)重復(fù)步驟(4)；
(6)將成型的濕板材切割，放入溫度35℃，相對濕度80％環(huán)境中養(yǎng)護(hù)2天。
本實(shí)施例制備的板材密度：1.1g/cm3；抗折強(qiáng)度：26MPa；抗沖擊性能：≥10KJ/m2；耐候性能優(yōu)異，防火阻燃。